Struktura ucpávky za podmínek vysokých teplot a vysokého tlaku v oblasti těsnění: Problémy a nápady na zlepšení

V konstrukci kulových kohoutů a šoupátkových ventilů je ucpávka jakožto základní součást systému těsnění vřetene sice statická konstrukce, ale přímo plní klíčový úkol zabránění úniku média. Zejména při vysokých teplotách a tlacích, častém otevírání a zavírání určují konstrukční pevnost ucpávky, tolerance usazení a těsnicí vlastnosti životnost a stabilitu celého těsnicího systému.

V posledních letech jsme v mnoha projektech v chemickém a energetickém průmyslu zjistili, že problémy s těsněním ucpávky se postupně staly častým problémem selhání. Zpětná vazba od uživatelů: U řady středotlakých kulových kohoutů, které byly v provozu půl roku po netěsnosti v kořeni vřetena, další analýza ukázala, že těsnicí síla je nerovnoměrná, což vede k neúplnému stlačení a že vnitřní dutina ucpávky má nedostatečnou souosou odchylku a drsnost.

Pro tento druh provozních podmínek doporučujeme optimalizovat konstrukci ucpávkové skříně pro symetrické stlačení a individuálně vyvrtat vnitřní dutinu, aby se drsnost vnitřní stěny udržela v rozmezí Ra 0,8 a souosost nepřesáhla 0,02 mm. Zvětšení vodicí struktury nebo konstrukce omezujícího ramene navíc pomůže rovnoměrnému stlačení ucpávky a ustálenému provozu dříku ventilu.

Pokud jde o výběr materiálu, často doporučujeme použití nerezové oceli, jako je AISI 316 nebo F6a, aby se přizpůsobila různým korozivním médiím. Jako ucpávková kombinace se doporučuje flexibilní grafitový kompozitní PTFE kroužek nebo kovem potažená grafitová podložka, která má relativně lepší těsnicí pružnost a odolnost proti stárnutí při vysokých teplotách.

Během obrábění musí být posouzení usazení ucpávky s ucpávkou, horním pouzdrem a dalšími souvisejícími díly provedeno jako celek, nikoli samostatně. Doporučujeme, aby byl vztah mezi spoji jednotně označen ve fázi výkresu nebo propojen naším modelováním, aby se zajistila přiměřená montážní mezera a přesný zdvih těsnění. Celkový konstrukční návrh by měl zohledňovat otevírací a zavírací moment, těsnicí napětí a redundanci tepelné roztažnosti, aby se skutečně zlepšil celkový těsnicí výkon ventilu.